JPH02163885A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、等関′ｔ！１．値曲面を表示する画像表示装
置に関するものである。

従来の技術 近年、等関数値曲面を表示する画像表示装置は計算機援
用設計やコンピュータ・グラフィックス等の進歩に伴い
、ますます重要視されている。

以下図面を参照しながら、上述した従来の画像表示装置
の一例について説明する。第５図は従来の画像表示装置
の構成を示すものである。以下にその動作について説明
する。

まず等関数値曲面を表す数式のデータを等関数値曲面デ
ータメモリ部６に蓄える。等関数値曲面とは、与えられ
た３次元関数Ｆ　（”４＋ｚ）と定数Ｃに対しＦ（ｘ、
ｙ、ｚ）＝Ｃを満たす点の集合である。等関数値曲面の
例としては空間の圧力分布、電位分布、密度分布などが
ある。

次に画像生成部１において等関数値曲面データメモリ部
６内の等関数曲面のデータと光源などの外部条件とを入
力し、レイ・トレーシング法などを用いて表示画面の各
画素の輝度（画素輝度データ）を算出し、画素輝度デー
タ部８に蓄える。

最後に画素輝度データメモリ部８内の画素輝度データを
用いて表示画面に表示する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、画像生成部におけ
る各画素の輝度算出のための等関数値曲面と視線との交
差判定に非常に多くの計算時間が必要であるという問題
点を有していた。

本発明は上記問題点に濫み、高速に輝度計算が実行でき
る画像表示装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の画像表示装置は、
等関数値曲面群（Ｆｎ（ｘ、ｙ、ｚ）＝Ｃｎ、ｎ＝１．
２，３．・・・）を生成する等関数値曲面生成部と、等
関数値曲面（Ｆ（！、７．２）＝Ｃ）と上記等関数値曲
面群の任意の２曲面との交点を上記ｎの全ての組合せに
ついて求める交点演算部と、上記交へ演算部で求めた全
ての上記交点を連結し多面体を溝築する多面体構築部と
、上記多面体の形状データ及び、駕性データを蓄える多
面体データメモリ部を備えたものでちる。

作　　　用 本発明は上記した構成によシ従来等関数値曲面と視線と
の交差判定計算を、等関数値曲面を近似する多面体と視
線との交差判定計算とし、計算時間の大幅な短縮が可能
となる。

実施例 以下本発明の一実施例の画像表示装置について、図面を
参照しながら説明する。第１図は本発明の実施例におけ
る画像表示装置の構成を示すものであるゎ第１図におい
て、等関数値曲面生成部１は等関数値曲面群（Ｆ、（ｘ
、ｙ、ｚ）＝Ｃｎ、ｎ＝＝１．２゜３、・・・）を生成
する。交点演算部２は等関数値曲面（Ｆ（ｘ、ｙ、ｚ）
＝Ｃ）と上記等関数値曲面群の任意の２曲面との交点を
上記ｎの全ての組合せについて求める。多面体構築部３
は上記交点演算部２で求めた全ての上記交点を連結し多
面体を構築する。多面体データメモリ部４は」二記多面
体の形状データ及び属性データを蓄える。尚、従来と同
一のものについては同一番号を使用し、詳細な説明は省
略する。

以上のように構成された画像表示装置について、以下第
１図〜第４図を用いてその動作を説明する。

第２図において、１５は第１式を満たす等関数値曲面で
ある。

Ｉ２＋７２＋２２＝１６（第１式） 第３図において、１６．１７はそれぞれ第２図の等関数
値曲面１５、第２式〜第４式を満たす等関数値曲面群を
１７平面及びｙｚ平面に投影した投影等関数値曲面、投
影等関数値曲面群である。

Ｉ＝±１．±２１±３　　　　（第２式）ｙ＝±１．±
２．±３　　　　（第３式）２＝±１１±２．±３　　
　　（第４式）第４図において、１８．１９は等関数値
曲面１５と上記等関数値曲面群の任意の２曲面との交点
群、上記交屯群連結した多面体をそれぞれｘｙ平而面び
ｙｚ平而面投影した投影交点群、投影多面体である。

まず第１図の等関数値曲面生成部１において第２式〜第
４式を満たす等関数値曲面群を生成する。

このとき等関数値平面群によって形成される小領域が等
関数値曲面の変化と比べて十分に小さいとする。

次に第１図の交点演算部２において等関数値曲面１５と
等関数値曲面群の任意の２曲面との交点を全ての組合せ
について求める。

さらに第１図の多面体構築部３において第４図の交点群
を連結し多面体を構築する。

それから第１図の多面体データメモリ部４に多面体構築
部３で構築した多面体の各頂点の座標や頂点間の接続情
報からなる形状データ及び各頂点における法線ベク）／
１／や色からなる属性データを蓄える。

最後に第１図の画像生成部において多面体データメモリ
部４の多面体の形状データ及び属性データを入力し、ス
キャンライン法やＺバッファ法を用いて多面体と視線と
の交差判定を行ない、光源などの外部条件より表示画面
の画素輝度データを算出し、画素輝度データ部に蓄える
。

以上のように本実施例によれば、等関数値曲面群を生成
する等関数値曲面生成部と、等関数値曲面と上記等関数
値肋面群の任意の２曲面との交点を全ての組合せについ
て求める交点演算部と、上記交点演算部で求めた全ての
上記交点を連結し多面体を構築する多面体構築部と、上
記多面体の各項点の座標や頂点間の接続情報からなる形
状データ及び各頂点における法線ベクｌ−１Ｌｙや色か
らなる属性データを蓄える多面体データメモリ部とを設
けることにより、従来等関数値曲面と視線との交差判定
計算を、等関数値曲面を近似する多面体と視線との交差
判定計算とし、計算時間の大幅な短縮が可能となる。

なお、本実施例において等関数値曲面群内の曲面はすべ
て平面としたが任意の等関数値曲面としてもよい。また
、本実施例において多面体の形状データは各頂点の座標
及び頂点間の接続情報としたが、多面体の形状を示す任
意のデータとしてもよい。本実施例において多面体の属
性データは各頂点における法線ベクｌ−ルや色としたが
、多面体の属性を示す任意のデータとしてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は等関数値曲面群（Ｆｎ（ｘ。

７＋　ｚ）　＝Ｃｎｒ　ｎ”’　＋　２＋　３＋”’）
を生成する等関数値曲面生成部と、等関数値曲面（Ｆ（
ｘ、ｙ、ｚ）＝Ｃ）と上記等関数値曲面群の任意の２曲
面との交点を上記ｎの全ての組合せについて求める交点
演算部と、上記交点演算部で求めた全ての上記交点を連
結し多面体を構築する多面体構築部と、上記多面体の形
状テ゛−夕及び属性データを蓄える多面体データメモリ
部とを設けることにより、従来等関数値曲面と視線との
交差判定計算を、等関数値曲面を近似する多面体と視線
との交差判定計算とし、計算時間の大幅な短縮が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における画像表示装置の構成図
、第２図は等関数値曲面の概念図、第３図は等関数値曲
面群の概念図、第４図は多面体の概念図、第５図は従来
の画像表示装置の構成図である。 １・・・・・・等関数値曲面生成部、２・・・・・・交
点演算部、３・・・・・・多面体構築部、４・・・・・
・多面体データメモリ部、６・・・・・・等関数値曲面
データメモリ部、７・・・・・・画像生成部、８・・・
・・・画素、１度データメモリ部、１５・・・・・・等
関数値曲面、１６・・・・・・投影等関数値曲面、１７
・・・・・・投影等関数値曲面群、１８・・・・・・投
影交点群、１９・・・・・・投影多面体。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名Ｉ５
−一一尊聞教Ａ亙曲面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 等関数値曲面群（Ｆ＿ｎ（ｘ、ｙ、ｚ）＝Ｃ＿ｎ、ｎ＝
   １、２、３、・・・）を生成する等関数値曲面生成部と
   、等関数値曲面（Ｆ（ｘ、ｙ、ｚ）＝Ｃ）と上記等関数
   値曲面群の任意の２曲面との交点を上記ｎの全ての組合
   せについて求める交点演算部と、上記交点演算部で求め
   た全ての上記交点を連結し多面体を構築する多面体構築
   部と、上記多面体の形状データ及び属性データを蓄える
   多面体データメモリ部とを備えたことを特徴とする画像
   表示装置。